Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Thang Máy Gia Đình Mà Bạn Cần Biết

Thang máy gia đình hiện đang được sử dụng rất phổ biến trong các công trình nhà phố, biệt thự và nhà cải tạo nhiều tầng. Tuy nhiên, không phải gia chủ nào cũng hiểu rõ bên trong một chiếc thang máy gồm những gì và buồng thang có thể di chuyển lên xuống như thế nào. Bài viết dưới đây, HoangSaViet sẽ giúp quý khách nắm được cấu tạo thang máy gia đình để bạn yên tâm về thiết bị mình đang sử dụng mà còn dễ dàng khi lựa chọn công nghệ, kiểu thang và mức đầu tư phù hợp.

Các Bộ Phận Chính Có Trong Thang Máy Gia Đình

Về tổng thể, cấu tạo một hệ thống thang máy gia đình hoàn chỉnh được chia thành 3 nhóm chính: Phần cơ khí, Phần điều khiển và An toàn, Phần xây dựng. Các bộ phận này không hoạt động riêng lẻ mà được phối hợp đồng bộ trong suốt quá trình vận hành ổn định của thang máy.

Phần Cơ khí (Hệ thống chuyển động và buồng thang)

Phần cơ khí chịu trách nhiệm trực tiếp nâng hạ, định hướng và chứa tải trọng trong quá trình vận hành của thang máy gia đình.

• Máy kéo (Động cơ thang máy): Nguồn lực chính truyền động để kéo cáp nâng/hạ cabin. Máy kéo thang máy được HoangSaViet phân khúc thành hai dòng chính là động cơ mini của thương hiệu Kinetec và động cơ tiêu chuẩn của thương hiệu Nidec. Trong đó, động cơ thang máy mini sẽ được áp dụng nhiều cho các căn nhà cải tạo còn động cơ Nidec sẽ được dùng trong các công trình xây mới.

• Cabin (Buồng thang máy): Không gian trực tiếp chứa người hoặc hàng hóa, gồm vách, trần, sàn và khung chịu lực. Cabin cũng được nhiều thành nhiều kiểu như cabin 4 mặt, cabin 1 mặt. Ngoài ra, HoangSaViet còn có loại thang máy sàn nâng không hố pit cho các căn nhà hạn chế diện tích.

• Khung cabin:Khung thép chịu lực bao quanh cabin, kết nối với hệ thống cáp kéo và ray dẫn hướng. Thường khung thép sẽ được sử dụng nhiều cho thang máy vách kính hiện đại sang trọng.

• Cửa cabin & Cửa tầng: Hệ thống đóng/mở tự động hoặc mở bằng tay, giúp đảm bảo an toàn che chắn giữa giếng thang và cabin.

• Rail dẫn hướng: Các thanh thép gia công định hình thanh ray lắp dọc hố thang, giúp cabin và đối trọng di chuyển chuẩn xác theo chiều thẳng đứng mà không bị lắc ngang.

• Cáp kéo / Cáp dẹt: Kết nối máy kéo với cabin và đối trọng để truyền lực di chuyển.

• Hệ thống đối trọng: Khối tải trọng (thường bằng gang hoặc bê tông) giúp cân bằng lực với trọng lượng cabin, từ đó giảm áp lực cho động cơ và tiết kiệm điện năng.

• Shoe dẫn hướng: Bộ phận gắn trên khung cabin và đối trọng để ôm sát vào ray dẫn hướng, giúp chuyển động mượt mà.

Phần Điều khiển và An toàn (Hệ thống điện)

Trung tâm điều khiển và đảm bảo an toàn của toàn bộ hệ thống, nơi mọi tín hiệu được tiếp nhận, xử lý và chuyển thành các lệnh vận hành phù hợp, quyết định thang máy cần đi đâu, dừng ở đâu. Hệ thống này gồm tủ điều khiển, biến tần, bộ khống chế vượt tốc và các thiết bị an toàn, phối hợp để kiểm soát chuyển động và bảo vệ thang máy trong mọi tình huống vượt quá tốc độ giới hạn thiết kế.

• Tủ điều khiển trung tâm: Tiếp nhận tín hiệu từ nút bấm tầng, phân tích dữ liệu và điều phối toàn bộ hoạt động của hệ thống thang máy. HoangSaViet sử dụng bộ tủ điều khiển đến từ thương hiệu Kinetec

• Biến tần (VVVF): Điều chỉnh điện áp và tần số nguồn điện, giúp thang máy khởi động nhẹ nhàng, tăng/giảm tốc mượt mà và dừng tầng chính xác không bị giật.

• Bộ khống chế vượt tốc (Governor) & Thắng cơ: Giám sát tốc độ di chuyển của cabin. Nếu thang máy chạy vượt quá tốc độ an toàn cho phép, Governor sẽ kích hoạt thắng cơ kẹp chặt cabin vào ray dẫn hướng để dừng lại ngay lập tức.

• Cảm biến cửa: Tự động phát hiện vật cản tại khu vực cửa thang để ngăn cửa đóng lại, tránh kẹp người hoặc đồ vật.

• Bộ cứu hộ tự động (ARD): Nguồn điện dự phòng (UPS/Ắc quy) tự động đưa cabin về tầng gần nhất và mở cửa thả hành khách ra ngoài an toàn khi gặp sự cố mất điện đột ngột.

• Bảng điều khiển COP: Bảng nút bấm bên trong cabin để hành khách chọn tầng, đóng/mở cửa hoặc nhấn chuông báo động (Alarm/Intercom).

• Bảng gọi tầng LOP: Bảng nút bấm tại mỗi tầng ngoài hành lang để gọi thang.

Phần Xây dựng (Kết cấu cố định)

Bên cạnh thiết bị cơ khí và điện, công trình cũng là một phần quan trọng trong cấu tạo tổng thể của thang máy. Đơn vị thi công chuyên nghiệp như Hoàng Sa Việt luôn chú trọng tiêu chuẩn kết cấu phần này để thang máy vận hành tối ưu.

• Hố thang: Không gian cột đứng xuyên suốt các tầng để buồng thang di chuyển lên xuống. Giếng thang có thể xây bằng cột bê tông tường gạch hoặc dựng khung thép,nhôm bọc kính.

• Hố PIT: Phần không gian nằm chìm phía dưới mặt sàn tầng thấp nhất. Hố pit thang máy tạo khoảng không cần thiết để chứa cabin khi hạ xuống điểm thấp nhất, đồng thời bố trí các lò xo giảm chấn.

• Chiều cao OH (Overhead): Đây là khoảng cách từ mặt sàn tầng trên cùng đến đỉnh của hố thang. Khoảng này cần được tính toán dựa trên loại thang, tốc độ và tải trọng yêu cầu của mỗi công trình

• Phòng máy: Khu vực đỉnh hố thang chứa tủ điện và máy kéo (đối với thang có phòng máy).

• Giảm chấn (Buffer): Thiết bị cơ khí đặt ở đáy hố pít giúp hấp thụ lực va đập, bảo vệ cabin hoặc đối trọng trong trường hợp di chuyển vượt quá giới hạn tầng dưới cùng.

• Lĩnh tường / Lắp đà mid-beam: Các điểm đỡ cố định bằng thép hoặc bê tông dọc giếng thang dùng để bắt chặt thanh ray dẫn hướng vào tường nhà.

Điểm Khác Biệt Giữa Cấu Tạo Thang Máy Cáp Kéo Và Thang Máy Thủy Lực

Để bạn hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của thang máy cáp kéo thì chúng tôi đã phân tích sự khác nhau giữa hai loại thang máy đang phổ biến nhất trên thị trường là thang máy truyền thống và thanng máy thủy lực:

Tìm hiểu thêm về kích thước thang máy gia đình tiêu chuẩn tại HoangSaViet

Nguyên Lý Hoạt Động Của Thang Máy Cáp Kéo

Thang máy cáp kéo vận hành dựa trên nguyên lý đòn bẩy và lực ma sát, kết hợp với sự cân bằng chuyển động giữa Cabin và Đối trọng qua một bánh ma sát. Nguyên lý hoạt động chi tiết được chia thành 4 bước chính:

Tiếp nhận tín hiệu & Điều phối nguồn điện

Khi người dùng bấm nút gọi tầng tại bảng LOP (ngoài hành lang) hoặc COP (trong cabin), tín hiệu truyền về tủ điều khiển trung tâm (PLC/Vi xử lý). Tủ điện phân tích vị trí hiện tại của cabin, hướng di chuyển tối ưu và phát lệnh cho biến tần (VVVF) cấp điện điều khiển động cơ (máy kéo).

Truyền chuyển động qua ma sát cáp và puly

Máy kéo quay làm bánh ma sát (Puly) quay theo. Cáp thép chịu lực được vắt qua puly, một đầu nối với khung cabin, đầu còn lại nối với khung đối trọng. Nhờ lực ma sát giữa rãnh puly và sợi cáp thép, khi puly quay, cáp thép sẽ kéo cabin di chuyển theo chiều thẳng đứng dọc theo ray dẫn hướng.

Cơ chế cân bằng tải trọng (Cơ chế đối trọng)

Tải trọng đối trọng thường được tính toán bằng: Trọng lượng Cabin rỗng + (40% - 50% Tải trọng định mức). Khi cabin đi lên thì đối trọng sẽ đi xuống và ngược lại. Cơ chế này giúp triệt tiêu phần lớn tải trọng bản thân của cabin, giúp động cơ không phải nâng toàn bộ khối lượng thật, từ đó tiết kiệm đến 40–50% năng lượng điện tiêu thụ.

Dừng tầng chính xác & Giữ cabin an toàn

Khi cabin tiến gần đến tầng yêu cầu, hệ thống cảm biến đọc cờ dừng tầng (Sensor/Magnetic Switch) báo tín hiệu về tủ điện để biến tần giảm tốc từ từ. Khi sàn cabin bằng phẳng với sàn tầng, phanh điện từ của máy kéo sẽ kẹp chặt giữ định vị puly. Đồng thời, đầu cửa cabin kích hoạt cơ cấu mở cửa cabin và cửa tầng cùng lúc.

Xem thêm thang máy gia đình 350kg tại đây

Cách Thang Máy Hoạt Động Trong Trường Hợp Đặc Biệt

Thang máy gia đình tại HoangSaViet sẽ hoạt động như thế nào trong các trường hợp đặc biệt:

Thang máy mất điện đột ngột

Khi nguồn điện lưới bị cắt bất ngờ, thang máy gia đình hiện đại không rơi tự do hay kẹt cứng giữa các tầng nhờ các cơ chế an toàn tự động:

• Bộ cứu hộ tự động (ARD/): Nguồn điện dự phòng (Ắc quy hoặc UPS) lập tức kích hoạt. Hệ thống điều khiển sẽ nhả phanh từ từ, điều khiển động cơ đưa cabin về tầng gần nhất (hoặc tầng trệt) và tự động mở cửa để hành khách bước ra ngoài.

• Phanh từ cơ học: Khi không có điện, hệ thống phanh cơ luôn ở trạng thái đóng (kẹp chặt puly máy kéo). Điều này giữ cabin cố định tại vị trí hiện tại, đảm bảo cabin không bị trôi tự do trong thời gian chờ bộ cứu hộ hoạt động.

• Hệ thống liên lạc khẩn cấp: Sử dụng nguồn điện dự phòng để hành khách liên lạc trực tiếp với người bên ngoài hoặc đơn vị bảo trì nếu hệ thống tự động gặp trục trặc.

Thang máy gặp hỏa hoạn

Trong trường hợp xảy ra cháy nổ tại tòa nhà hay nhà ở gia đình, hệ thống điều khiển thang máy được lập trình sẵn các kịch bản đáp ứng khẩn cấp:

• Tự động kích hoạt chế độ hỏa hoạn: Khi cảm biến khói/nhiệt của hệ thống báo cháy tòa nhà gửi tín hiệu về tủ điều khiển, thang máy sẽ hủy toàn bộ các lệnh gọi tầng hiện tại.

• Trở về tầng an toàn: Cabin sẽ lập tức di chuyển trực tiếp đến tầng được thiết lập an toàn (thường là tầng 1 hoặc tầng trệt), mở cửa xả khách và dừng toàn bộ hoạt động.

• Đóng cửa và ngừng phục vụ: Sau khi người ra ngoài, cửa thang máy sẽ đóng lại và vô hiệu hóa nút bấm để ngăn không cho người khác tiếp tục sử dụng thang máy như một đường thoát hiểm (tránh nguy cơ kẹt cabin do mất điện hoặc ngạt khói trong giếng thang).

Bài viết trên giúp bạn nắm rõ hơn về cấu tạo thang máy gia đình và nguyên lý hoạt động của chúng, giúp bạn có thêm góc nhìn kỹ thuật hơn khi lựa chọn thang máy. Liên hệ ngay HoangSaViet để nhận báo giá thang máy nhé.

• Địa chỉ văn phòng: 184/20A Lê Đình Cẩn, Tân Tạo, TP.HCM

• Địa chỉ showroom Miền Bắc: TN3-28 đường Thiên Nga, Vinhome Cổ Loa, Hà Nội

• Địa chỉ showroom - nhà máy Miền Nam: Thế Lữ, Lê Minh Xuân, Bình Chánh TPHCM

• Hotline: 0707 025 789

• Email: hungpham@hoangsaviet.com

• Website: hoangsaviet.net